Wasser im Bauwesen

Im Bauwesen spielt Wasser vor allem als Zugabe – und Baugrundwasser, aber auch als Ab – wasser oder Regenwasser eine wichtige Rolle.

Als Zugabe – oder Anmachwasser fur Mortel oder Beton kann jedes naturlich vorkom – mende Wasser genutzt werden, das nicht verunreinigt ist und dessen Salzgehalt unter 3,5% (Abdampfruckstand) liegt. Ansonsten ist mit Ausbluhungen bzw. anderen schadigenden Folgereaktionen zu rechnen (Кар. 9.4.4). Ein hoher Chloridgehalt ist insbesondere bei Zu – gabewassem fur bewehrten Beton oder Mortel zu vermeiden, da die Chloridionen durch elektrochemische Effekte korrosiv auf die Bewehrung wirken (9.4.2.3).

Tabelle 6.8a Betonangriff durch aggressive chemische Umgebung (Expositionsklassen)

Klasse

Umgebung

Beispiele

XA1

chemisch schwach angreifende Umgebung nach Tab. 6.8b

Behalter von Klaranlagen, Gtillebehalter

XA2

chemisch maBig angreifende Umgebung nach Tab. 6.8b und Meeresbauwerke

Betonbauteile, die mit Meerwasser in Beriihrung kommen; Bauteile in betonangreifenden Boden

XA3

chemisch stark angreifende Umgebung nach Tab. 6.8b

Industrieabwasseranlagen mit chemisch angreifenden Abwassem; Garfiittersilos und Futtertische der Landwirtschaft; Kuhlttirme mit Rauchgasanbindung.

Die schadigende Wirkung von Baugrundwasser ist in erster Linie auf das Vorhandensein von freier Kohlensaure und Sulfaten zuruckzufuhren. Zum Beispiel konnen bei stark mit Gips durchsetzten Bodenschichten (Gipsmergel, Gipskeuper) Sulfatgehalte bis zu 1500 mg S042" pro Liter im Grundwasser auftreten. In Boden mit hohen Anteilen an Mull (alte De- ponien), Bauschutt, Industrieabfallen oder Schlacke sind die Grundwasser meist reich an Chloriden, Sulfaten, Ammoniumsalzen und freier Kohlensaure.

Prinzipiell ist die Betonschadigung stehender Gewasser geringer als die flieBender, da im letzteren Fall die angreifenden Ionen kontinuierlich neu herangefiihrt werden.

Fur die Beurteilung der Aggressivitat von Wassem natlirlicher Zusammensetzung gegen – iiber einem Angriff auf Beton wurden auf der Grundlage der in Tab. 6.8b aufgefuhrten Grenzwerte die Expositionsklassen XA1, XA2 und XA3 festgelegt (Tab. 6.8a). Die Grenzwerte (Tab. 6.8b) gelten fur stehendes bzw. schwach flieBendes, in groBen Mengen vorhandenes Wasser, bei dem die Ionenkonzentration weitgehend konstant sein soli.

Tabelle 6.8b Grenzwerte far die Expositionsklassen bei chemischem Angriff durch Grundwasser (DIN EN 206-1/DIN 1045-2)

XA1

XA2

XA3

pH-Wert

6,5 … 5,5

< 5,5 … 4,5

< 4,5 und s> 4,0

kalklosende Kohlen-

saure (C02)

(mg/1)

15 …40

> 40 … 100

> 100 bis zur Sattigung

Sulfat

(mg/1)

200 … 600

> 600… 3000

> 3000 und <; 6000

nh4+

(mg/1)

15 …30

> 30 … 60

> 60 … 100

Mg2+

(mg/1)

300 … 1000

> 1000 … 3000

> 3000 bis zur Sattigung

chemisches

Expositionsklassen

Die Belastungen des Abwassers konnen physikalischer oder chemischer Natur sein. Im Bereich der Energieerzeugung entsteht sogenanntes „thermisch verschmutztes“ Kuhlwas – ser. Durch die Erwarmung wird die Wasserloslichkeit des Sauerstoffs verringert und damit das Sauerstoffangebot fiir Lebewesen in den Gewassem reduziert. Die chemische Belas – tung durch Fest- bzw. Schwebstoffe und geloste Stoffe kann je nach Herkunft des Abwas­sers sehr unterschiedlich sein.

Hausliche Abwasser enthalten vor allem Phosphate, neben Tensiden (Waschmittel) und fakalischen Bestandteilen. Die Phosphate stammen in erster Linie aus den Humanexkre- menten, kaum noch aus Waschmitteln. Die aggressiven Eigenschaften sind in erster Linie auf die in bestimmten Sanitar-Reinigungsmitteln enthaltenen Laugen (z. B. NaOH) bzw. Sauren (z. B. H2S04 oder Essigsaure CH3COOH) zuriickzufuhren. Die Nitratbelastung der Wasser geht ebenfalls zu etwa einem Viertel auf die Haushalte zuriick. Der groBere Teil des Nitrats stammt jedoch aus der Landwirtschaft (Tierhaltung, Mineraldiinger, organische Dunger).

Gewerbliche und industrielle Abwasser enthalten haufig anorganische (HC1, H2S04, HNO3) und organische Sauren (Essigsaure, Milchsaure, Fruchtsauren), neben unterschied- lichen Konzentrationen an Schwermetallen. Schwermetalle und anorganische Sauren stammen vor allem aus Abwassem der metallverarbeitenden Industrie, organische Sauren aus den der Lebensmittelindustrie und des Garungsgewerbes.

Baugrundwasser mit einem Chloridgehalt >1500 mg/1 bzw. einem Nitratgehalt >150 mg/1 bewirken ebenfalls eine Schadigung des Betons.